統一和對稱的主題推動了溫伯格的所有工作，并導致他在電弱統一方面的著名突破，揭示了宇宙四種基本力中的兩種隱藏的統一。乍一看，電磁和弱相互作用似乎完全不同：我們將電磁波視為日常生活中的光，而負責放射性的弱力則在亞核范圍內運作。

溫伯格因為粒子物理學的標準模型而獲得了諾貝爾物理學獎。但具有諷刺意味的是，這種努力在很多方面與溫伯格的作品不同，因為他更關注自然法則的一般屬性而不是特定模型。他有一種明確無誤的風格，任何討論都是從一般原則開始，然后形成一套系統的論證鏈，一步接一步。雖然他熱愛數學，但他完全專注于將其用作描述世界的工具。

在這種情況下，溫伯格從不同的角度重新構想了量子場論，以狹義相對論、量子力學和粒子概念為起點。在他早期的工作中，他研究了由無質量粒子、光子和引力子介導的長程力，例如電磁力和引力。(www.Ws46.com)

像所有基本粒子一樣，它們具有內在角動量或“自旋”，以量化單位表示：光子具有自旋為 1 和引力子自旋為 2。伯格表明，狹義相對論和量子力學對無質量粒子的相互作用施加了驚人的限制。自旋 為1 粒子必須由其方程具有規范對稱性的理論來描述，而自旋 為2 粒子必須具有引力子的特性，對所有粒子具有萬能耦合強度。這為阿爾伯特·愛因斯坦假設的等效原理提供了更深層次的推導。

最重要的是，溫伯格是一個偉大的統一者。他不喜歡將引力視為時空曲率的“愛因斯坦”觀點，這將使引力在定義所有其他現象方面處于特權地位，他覺得這種觀點樹立了一個人為的障礙，阻止研究人員看到引力和其他物理學之間更深層次的聯系。這使他在他的第一本教科書《萬有引力與宇宙學》中，用粒子物理學的方法闡述了廣義相對論。他還意識到，粒子物理學和宇宙學這兩個看似不同的領域必須統一起來，因為在大爆炸后不久的早期宇宙中，基本粒子之間的高能碰撞在炎熱、密集的環境中無處不在，他提供了必要的理論工具，開啟了早期宇宙宇宙學探索的黃金時代。

溫伯格對宇宙學的迷戀使他思考了臭名昭著的宇宙常數問題。空中隨處可見的劇烈量子力學漲落應該賦予真空空間巨大的能量密度，并導致時空高度彎曲，這與我們觀察到的大而近乎平坦的宇宙截然不同。為什么這種真空能量或“宇宙常數”如此之小？1987 年，溫伯格使用最小版本的“人擇原理”提出了解決這個問題的激進方法。

他推斷，也許真空能量可以具有不同的值，如果它大于特定的微小尺寸，宇宙的加速膨脹會在星系有機會形成之前撕裂它們，導致一個無結構的空宇宙。溫伯格認為，這預測了真空能量的微小但非零。1998 年，天文學家發現宇宙的膨脹正在加速，最簡單的解釋是真空能量的存在與溫伯格的論點所暗示的大小差不多。